«Нанотехнологии и бессмертие» (стр. 1 из 3)
Московский государственный институт
радиотехники, электроники и автоматики
(технический университет)
Реферат на тему
«Нанотехнологии и бессмертие».
Выполнил: Кулик Е.А
Гр. ЭН-2-06
Проверил: Евдокимов А.А
Москва 2007г.
Содержание:
1)Нанотехнология.
2) Наночастицы.
3) Молекулярная хирургия и молекулярные роботы.
4) Направление в продолжении жизни:
4.1) Антистарение.
4.2) Крионика.
4.3) Загрузка.
5) Последствия для общества.
6) Технология против смерти.
7) Чем опасно бессмертие.
Никто не хочет умирать. Даже люди, которые хотят попасть на небеса, не хотят умирать. И всё равно, смерть — пункт назначения для всех нас. Никто никогда не смог избежать её. Так и должно быть, потому что Смерть, наверное, самое лучше изобретение Жизни. Она — причина перемен. Она очищает старое, чтобы открыть дорогу новому. Сейчас новое — это вы, но когда-то (не очень-то и долго осталось) — вы станете старым и вас очистять. Простите за такой драматизм, но это правда.
Стив Джобс
Нанотехноло́гия[7] — область прикладной науки и техники, имеющая дело с объектами размером менее 100 нанометров (1 нанометр равен 10−9 метра). Нанотехнология качественно отличается от традиционных инженерных дисциплин, поскольку на таких масштабах привычные, макроскопические, технологии обращения с материей часто неприменимы, а микроскопические явления, пренебрежительно слабые на привычных масштабах, становятся намного значительнее: свойства и взаимодействия отдельных атомов и молекул или агрегатов молекул, квантовые эффекты.
В практическом аспекте это технологии производства устройств и их компонентов, необходимых для создания, обработки и манипуляции частицами, размеры которых находятся в пределах от 1 до 100 нанометров [1]. Однако, нанотехнология сейчас находится в начальной стадии развития, поскольку основные открытия, предсказываемые в этой области, пока не сделаны. Тем не менее проводимые исследования уже дают практические результаты. Использование в нанотехнологии передовых научных результатов позволяет относить её к высоким технологиям.
При работе с такими малыми размерами проявляются квантовые эффекты и эффекты межмолекулярных взаимодействий, такие как Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия. Нанотехнология и, в особенности, молекулярная технология — новые области, очень мало исследованные. Развитие современной электроники идёт по пути уменьшения размеров устройств. С другой стороны, классические методы производства подходят к своему естественному экономическому и технологическому барьеру, когда размер устройства уменьшается не намного, зато экономические затраты возрастают экспоненциально. Нанотехнология — следующий логический шаг развития электроники и других наукоёмких производств.
Наношестерни из одной молекулы
Наночастицы[1]
Современная тенденция к миниатюризации показала, что вещество может иметь совершенно новые свойства, если взять очень маленькую частицу этого вещества. Частицы, размерами от 1 до 1000(свыше 100 нанометров наночастицами можно назвать их условно) нанометров обычно называют «наночастицами». Так, например, оказалось, что наночастицы некоторых материалов имеют очень хорошие каталитические и адсорбционные свойства. Другие материалы показывают удивительные оптические свойства, например, сверхтонкие пленки органических материалов применяют для производства солнечных батарей. Такие батареи, хоть и обладают сравнительно низкой квантовой эффективностью, зато более дешевы и могут быть механически гибкими. Удается добиться взаимодействия искусственных наночастиц с природными объектами наноразмеров — белками, нуклеиновыми кислотами и др. Тщательно очищенные, наночастицы могут самовыстраиваться в определенные структуры. Такая структура содержит строго упорядоченные наночастицы и также зачастую проявляет необычные свойства.
Нанообъекты делятся на 3 основных класса: трёхмерные частицы получаемые взрывом проводников, плазменным синтезом, восстановлением тонких плёнок итд, двумерные объекты - плёнки, получаемые методами молекулярного наслаивания, CVD, ALD, методом ионного наслаивания итд, одномерные объекты - вискеры, эти объекты получаются методом молекулярного наслаивания, введением веществ в цилиндрические микропоры итд. Также существуют нанокомпозиты - материалы полученные введением наночастиц в какие либо матрицы. На данный момент обширное применение получил только метод микролитографии, позволяющий получать на поверхности матриц плоские островковые объекты размером от 50 нм, применяется он в электронике. метод CVD и ALD в основном применяется для создания микронных плёнок. Прочие методы в основном используются в научных целях. В особенности следует отметить методы ионного и молекулярного наслаивания, поскольку с их помощью возможно создание реальных монослоёв.
Нанотехнологии [1] (англ. nanotechnology) являются очень перспективным направлением исследований и способны открыть людям невероятные возможности. Методами нанотехнологии можно создавать нанороботов, сопоставимых
Предполагается, что нанороботы, находясь внутри человеческого организма, будут способны устранять все повреждения, возникающие в клетках. Принцип работы нанороботов заключается в механическом воздействии на клеточные структуры или создании локальных электромагнитных полей, инициирующих химические изменения в биомолекулахпо размеру с биомолекулами.
Нанотехнологии - путь к бессмертию. Иллюстрация с сайта bradfuller.com
.
Молекулярные роботы будут способны не только стимулировать регенерацию, но и осуществлять репарацию (починку) клеток, удалять из организма накопившиеся вредные продукты обмена, корректировать повреждения в генетическом материале клеток, нейтрализовать губительные для организма свободные радикалы, являющиеся продуктами многих биохимических реакций, а так же включать или блокировать какие-либо гены, совершенствуя организм.
Область применения нанороботов безгранична. Ожидается, что они смогут обеспечить человеку физическое бессмертие. Но это дело будущего. Нанотехнологии требуют развития и дальнейших исследований. [3]
В настоящее время наиболее перспективными для продления жизни человека считаются три направления: антистарение (anti-aging), крионика (cryonics) и загрузка (uploading). Добиться в них наиболее значимых результатов, совершить революционный прорыв в решении проблемы личного бессмертия - возможно при использовании нанотехнологии (НТ). Бессмертие, наряду с другими достижениями НТ, коренным образом изменит социальное устройство общества.
Молекулярная хирургия и молекулярные роботы .
В наиболее общей постановке проблема применения НТ в медицине заключается в необходимости изменять структуру клетки на молекулярном уровне, то есть осуществлять "молекулярную хирургию". Это могут быть такие операции, как узнавание определенных фрагментов молекул и клеток, разрыв или соединение частей молекул, добавление или удаление молекулярных фрагментов, полная разборка и сборка молекул и клеточных структур по определенной программе. Хотя они и осуществляются обычными, естественными молекулами белка, набор функций последних недостаточен для обеспечения бессмертия клетки и всего организма. Задача, таким образом, состоит в придании клетке этих недостающих функций, в "разумном" управлении ее работой.
Устройства для молекулярной хирургии обычно называют молекулярными роботами (МР). Они являются аналогами более общего НТ-устройства, называемого ассемблером/дезассемблером1. МР могут создаваться на основе биологических макромолекул (в основном, белков). Такой подход называют молекулярной нанотехнологией. Главная проблема его реализации состоит в проектировании МР. Основный элемент такого проектирования - моделирование молекул. Хотя его алгоритмы известны, большой размер молекул делает расчеты очень трудоемкими. Сейчас подобные расчеты возможны только для анализа небольших модификаций в существующих молекулах. По прогнозам, компьютеры достигнут мощности, необходимой для приемлемой скорости (и цены) моделирования молекул, к 2010 году - то есть молекулярная НТ может быть реализована через 15-20 лет. С учетом необходимости разработки конкретных типов МР и проведения дополнительных биологических исследований, можно ожидать, что описанные ниже возможности будут доступны во второй четверти XXI века. (Прибегнуть к услугам крионики, чтобы дождаться этого времени, можно уже сейчас.)
1Синапсы -- места межклеточных контактов нейронов головного мозга, основные элементы долговременной памяти человека.
Другой подход к созданию молекулярных роботов заключается в изготовлении их из кристаллических материалов на основе углерода, кремния или металлов. Его реализация связана с прогрессом в миниатюризации существующих твердотельных технологий (травление, напыление, выращивание кристаллов). Принципы их работы будут состоять в механическом воздействии на клеточные структуры или в создании локальных электромагнитных полей для детекции и инициирования химических изменений в биологических молекулах. Прогнозы здесь делать труднее, так как ключевые технологические процессы, необходимые для достижения наноразмеров, еще находятся на ранних этапах разработки.